CN219948103U - 一种电摩整车控制器及电动摩托 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电摩整车控制器，包括MCU、电池管理模块、电机控制模块、灯光控制模块、防盗控制模块、智能解锁模块、定位通讯模块，实现整车的电池管理、电机控制、灯光控制、防盗控制、智能解锁和定位通讯功能。本申请能够减少控制器体积、重量，提高MCU资源利用率，降低控制器成本，减少整车通讯路线，减少重量和成本，提高电动摩托车的智能化。

Description

一种电摩整车控制器及电动摩托

技术领域

本申请涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种电摩整车控制器及电动摩托。

背景技术

在现今锂电池电动摩托中，包含电池管理系统、灯光控制系统、防盗控制系统、智能解锁系统、GNSS定位远程通讯系统、智能仪表显示系统，每一个模块为一个单独的控制器控制运行，每个控制器之间使用电线连接(国标推荐使用CAN通讯)。

但是，在现有的控制器体积过大，重量过重，MCU资源利用率较低，每个控制器均有多余的MCU资源冗余，整车通讯线路较复杂，成本较高；控制器分开设计，难实现远程操控等智能化升级，现有技术中缺少相应的解决方案。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种电摩整车控制器及电动摩托，能够减少控制器体积、重量，提高MCU资源利用率，降低控制器成本，减少整车通讯路线，减少重量和成本，提高电动摩托车的智能化。

本申请实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种电摩整车控制器，包括：MCU、电池管理模块、电机控制模块、灯光控制模块、防盗控制模块、智能解锁模块、定位通讯模块；

所述电池管理模块用于采集电池中电芯的信号状态并根据所述信号状态是否异常控制供电回路的通断，所述电池管理模块还用于发送所述信号状态至所述MCU，以使所述MCU基于所述信号状态对所述电池中电芯的运行状态进行判断，所述电池管理模块的信号采样端与所述电池连接，所述电池管理模块的信号输出端与所述MCU的信号输入端连接；

所述电机控制模块用于驱动电机，所述电机控制模块的信号输入端与所述MCU的信号输出端连接；

所述灯光控制模块用于控制灯光负载的亮灭，所述灯光控制模块的信号输入端与所述MCU的信号输出端连接；

所述防盗控制模块用于定位无线钥匙以及接收所述无线钥匙发送的控制信号，所述防盗控制模块与所述MCU连接；

所述智能解锁模块用于接收数字钥匙发送的解锁信号从而实现智能解锁，所述智能解锁模块的信号输出端与所述MCU的信号输入端连接；

所述定位通讯模块用于实现整车定位以及发送定位信息，所述定位通讯模块与所述MCU连接。

在一种可能的实施方式中，所述电池管理模块包括电池采样芯片、MOSFET芯片，所述电池采样芯片的采样端与电池连接，所述电池采样芯片的信号输出端与所述MOSFET芯片的信号输入端连接，所述电池采样芯片用于采集所述电池中电芯的状态信号，且当所述状态信号异常时向所述MOSFET芯片发送断开信号，所述电池采样芯片通过I2C总线与所述MCU进行通讯，将所述电池中电芯的状态信号传递给所述MCU。

在一种可能的实施方式中，所述电机控制模块包括电机驱动IC、驱动电路，所述电机驱动芯片的信号输入端与所述MCU的信号输出端连接，所述电机驱动芯片的信号输出端与所述驱动电路的信号输入端连接，所述电机驱动IC、驱动电路由所述电池直接供电，所述驱动电路用于驱动电机。

在一种可能的实施方式中，所述灯光控制模块包括高边驱动和灯光负载，所述高边驱动一端与所述MCU连接，所述高边驱动的另一端与所述灯光负载连接，所述高边驱动用于通过所述MCU的指令控制所述灯光负载的亮灭，所述高边驱动的电源侧通过所述电池的分配出来的电能供电，分配出来的电能的电压低于所述电池的原电压。

在一种可能的实施方式中，所述防盗控制模块包括低频驱动芯片和高频驱动芯片，所述低频驱动芯片和所述高频驱动芯片分别通过串行外设接口与所述MCU连接，所述低频驱动芯片的外侧连接低频天线，所述高频驱动芯片的外侧连接高频天线，所述低频驱动芯片用于定位无线钥匙，所述高频驱动芯片用于接收所述无线钥匙发送的控制信号。

在一种可能的实施方式中，所述智能解锁模块包括蓝牙驱动芯片和NFC驱动芯片，所述蓝牙驱动芯片和所述NFC驱动芯片分别通过串行外设接口与所述MCU连接，所述蓝牙驱动芯片用于与数字钥匙进行通信，所述NFC驱动芯片用于与所述数字钥匙进行近场通信。

在一种可能的实施方式中，所述定位通讯模块包括GPS模组和通信模组，所述GPS模组和所述通信模组分别与所述MCU连接，所述GPS模组用于对整车进行定位，所述通信模组用于将定位信息发送至云端，所述通信模组还用于将所述MCU所产生的信息发送至远端设备。

在一种可能的实施方式中，所述电摩整车控制器还包括：电源分配模块，所述电源分配模块用于将所述电池提供的电源进行转换，经过转换后的目标电源的电压低于所述电池的原电压，所述电源分配模块用于向低电压设备供电。

在一种可能的实施方式中，所述电摩整车控制器还包括：分流电阻，所述分流电阻设置在所述电池的供电回路中，所述电池采样芯片的电流引脚与所述分流电阻连接。

第二方面，本申请实施例还提供一种电动摩托，所述电动摩托搭载了本申请第一方面所述的电摩整车控制器。

本申请实施例具有以下有益效果：

电摩整车控制器集成了MCU、电池管理模块、电机控制模块、防盗控制模块、智能解锁模块和定位通讯模块，减少控制器体积、重量，从而提高了MCU资源利用率，降低控制器成本，并且减少整车通讯路线，减少重量和成本，提高了电动摩托车的智能化。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本申请实施例提供的电摩整车控制器电路原理图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

需要说明的是，本申请实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其它的特征。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语是为了描述本申请实施例的目的，不是在限制本申请。

参见图1，一种电摩整车控制器，包括MCU、电池管理模块、电机控制模块、灯光控制模块、防盗控制模块、智能解锁模块、定位通讯模块；

所述电池管理模块用于采集电池中电芯的信号状态并根据所述信号状态是否异常控制供电回路的通断，所述电池管理模块还用于发送所述信号状态至所述MCU，以使所述MCU基于所述信号状态对所述电池中电芯的运行状态进行判断，所述电池管理模块的信号采样端与所述电池连接，所述电池管理模块的信号输出端与所述MCU的信号输入端连接；

所述电机控制模块用于驱动电机，所述电机控制模块的信号输入端与所述MCU的信号输出端连接；

所述灯光控制模块用于控制灯光负载的亮灭，所述灯光控制模块的信号输入端与所述MCU的信号输出端连接；

所述防盗控制模块用于定位无线钥匙以及接收所述无线钥匙发送的控制信号，所述防盗控制模块与所述MCU连接；

所述智能解锁模块用于接收数字钥匙发送的解锁信号从而实现智能解锁，所述智能解锁模块的信号输出端与所述MCU的信号输入端连接；

所述定位通讯模块用于实现整车定位以及发送定位信息，所述定位通讯模块与所述MCU连接。

在一些实施例中，所述电池管理模块包括电池采样芯片、MOSFET芯片，所述电池采样芯片的采样端与电池连接，所述电池采样芯片的信号输出端与所述MOSFET芯片的信号输入端连接，所述电池采样芯片用于采集所述电池中电芯的状态信号，且当所述状态信号异常时向所述MOSFET芯片发送断开信号，所述电池采样芯片通过I2C总线与所述MCU进行通讯，将所述电池中电芯的状态信号传递给所述MCU。

这里，电池采样芯片(AFE)负责采集锂电池电芯的电压、温度信号，同时判断电压、温度信号是否超过阈值，超过阈值即控制放电或充电的mosfet断开，实现整车断电和锂电池用电保护，图中的mosfet1和mosfet2分别代表控制放电或充电的MOSFET芯片。AFE判断电流是否超过阈值。AFE通过I2C通讯将电芯的温度、电压、电流信号传递给MCU，MCU可按照参数计算出电芯的SOC荷电状态、SOP能提供功率的状态、SOH电池的健康状态。

在一些实施例中，所述电机控制模块包括电机驱动IC、驱动电路，所述电机驱动芯片的信号输入端与所述MCU的信号输出端连接，所述电机驱动芯片的信号输出端与所述驱动电路的信号输入端连接，所述电机驱动IC、驱动电路由所述电池直接供电，所述驱动电路用于驱动电机。

示例的，在电机控制方面，由驱动IC和驱动电路组成，由电源正极直接提供电量，驱动无刷直流电机。由驱动IC驱动六个MOS管，实现无刷电机的U、V、W三相驱动。

在一些实施例中，所述电摩整车控制器还包括：灯光控制模块，所述灯光控制模块包括高边驱动和灯光负载，所述高边驱动一端与所述MCU连接，所述高边驱动的另一端与所述灯光负载连接，所述高边驱动用于通过所述MCU的指令控制所述灯光负载的亮灭，所述高边驱动的电源侧通过所述电池的分配出来的电能供电，分配出来的电能的电压低于所述电池的原电压。

示例的，MCU连接高边驱动(高边驱动HSD是指通过直接在用电器或者驱动装置前通过在电源线闭合开关来实现驱动装置的使能)，连接灯光负载，通过MCU指令完成灯光的亮灭。MCU连接高边驱动的使能脚、检测脚，电源侧连接电源分配出来的Power2(12V)，通过MCU输出使能脚控制高边驱动的开关，实现灯光的亮灭。六路高边驱动，驱动电动摩托车的大灯、转向灯、刹车灯、尾灯、仪表灯、喇叭。

在一些实施例中，所述电摩整车控制器还包括：防盗控制模块，所述防盗控制模块包括低频驱动芯片和高频驱动芯片，所述低频驱动芯片和所述高频驱动芯片分别通过串行外设接口与所述MCU连接，所述低频驱动芯片的外侧连接低频天线，所述高频驱动芯片的外侧连接高频天线，所述低频驱动芯片用于定位无线钥匙，所述高频驱动芯片用于接收所述无线钥匙发送的控制信号。

示例的，在防盗方面，低频驱动器LF driver向进场发送无线信号，定位无线钥匙，在无线钥匙发送控制信号后，由高频驱动器RF driver接收，实现整车的一键启动、钥匙解锁上锁功能。

在一些实施例中，所述电摩整车控制器还包括：智能解锁模块，所述智能解锁模块包括蓝牙驱动芯片和NFC驱动芯片，所述蓝牙驱动芯片和所述NFC驱动芯片分别通过串行外设接口与所述MCU连接，所述蓝牙驱动芯片用于与数字钥匙进行通信，所述NFC驱动芯片用于与所述数字钥匙进行近场通信。

示例的，蓝牙驱动芯片和NFC驱动芯片分别通过SPI通讯与MCU连接，外侧连接蓝牙、NFC驱动芯片，实现数字钥匙智能解锁。

在一些实施例中，所述电摩整车控制器还包括：GNSS定位通讯模块，所述GNSS定位通讯模块包括GPS模组和通信模组，所述GPS模组和所述通信模组分别与所述MCU连接，所述GPS模组用于对整车进行定位，所述通信模组用于将定位信息发送至云端，所述通信模组还用于将所述MCU所产生的信息发送至远端设备。

示例的，GPS模组和通信模组(4G模组)可以相互配合，可实现定位后将位置发送至云端，还可将MCU传递的信息发送至远端。

在一些实施例中，所述电摩整车控制器还包括：电源分配模块，所述电源分配模块用于将所述电池提供的电源进行转换，经过转换后的目标电源的电压低于所述电池的原电压，所述电源分配模块用于向低电压设备供电。

电源分配模块可以将电池的电能分为Power1和Power2，Power1可以用于MCU上电，Power2可以用于车载低电压设备(例如车灯)的供电。

在一些实施例中，所述电摩整车控制器还包括：分流电阻，所述分流电阻设置在所述电池的供电回路中，所述电池采样芯片的电流引脚与所述分流电阻连接。

在一些实施例中，在所述电池的正极与MOSFET之间，还设置有保险丝。

在一些实施例中，在所述电池和保险丝之间，还设置有二级保护电路。

上述实施例中的分流电阻、保险丝和二级保护电路可以有效地对电路进行保护，防止电压过高造成电子元器件的损坏。

本申请实施例还提供一种电动摩托，所述电动摩托搭载了本申请上述实施例所提供的电摩整车控制器。

综上所述，本申请实施例具有以下有益效果：

电摩整车控制器集成了MCU、电池管理模块、电机控制模块、防盗控制模块、智能解锁模块和GNSS定位通讯模块，减少控制器体积、重量，从而提高了MCU资源利用率，降低控制器成本，并且减少整车通讯路线，减少重量和成本，提高了电动摩托车的智能化。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考方法实施例中的对应过程，本申请中不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电摩整车控制器，其特征在于，包括MCU、电池管理模块、电机控制模块、灯光控制模块、防盗控制模块、智能解锁模块、定位通讯模块；

所述电池管理模块用于采集电池中电芯的信号状态并根据所述信号状态是否异常控制供电回路的通断，所述电池管理模块还用于发送所述信号状态至所述MCU，以使所述MCU基于所述信号状态对所述电池中电芯的运行状态进行判断，所述电池管理模块的信号采样端与所述电池连接，所述电池管理模块的信号输出端与所述MCU的信号输入端连接；

所述电机控制模块用于驱动电机，所述电机控制模块的信号输入端与所述MCU的信号输出端连接；

所述灯光控制模块用于控制灯光负载的亮灭，所述灯光控制模块的信号输入端与所述MCU的信号输出端连接；

所述防盗控制模块用于定位无线钥匙以及接收所述无线钥匙发送的控制信号，所述防盗控制模块与所述MCU连接；

所述智能解锁模块用于接收数字钥匙发送的解锁信号从而实现智能解锁，所述智能解锁模块的信号输出端与所述MCU的信号输入端连接；

所述定位通讯模块用于实现整车定位以及发送定位信息，所述定位通讯模块与所述MCU连接。

2.根据权利要求1所述的电摩整车控制器，其特征在于，所述电池管理模块包括电池采样芯片、MOSFET芯片，所述电池采样芯片的采样端与电池连接，所述电池采样芯片的信号输出端与所述MOSFET芯片的信号输入端连接，所述电池采样芯片用于采集所述电池中电芯的状态信号，且当所述状态信号异常时向所述MOSFET芯片发送断开信号，所述电池采样芯片通过I2C总线与所述MCU进行通讯，将所述电池中电芯的状态信号传递给所述MCU。

3.根据权利要求1所述的电摩整车控制器，其特征在于，所述电机控制模块包括电机驱动IC、驱动电路，所述电机驱动IC的信号输入端与所述MCU的信号输出端连接，所述电机驱动IC的信号输出端与所述驱动电路的信号输入端连接，所述电机驱动IC、驱动电路由所述电池直接供电，所述驱动电路用于驱动电机。

4.根据权利要求1所述的电摩整车控制器，其特征在于，所述灯光控制模块包括高边驱动和灯光负载，所述高边驱动一端与所述MCU连接，所述高边驱动的另一端与所述灯光负载连接，所述高边驱动用于通过所述MCU的指令控制所述灯光负载的亮灭，所述高边驱动的电源侧通过所述电池的分配出来的电能供电，分配出来的电能的电压低于所述电池的原电压。

5.根据权利要求1所述的电摩整车控制器，其特征在于，所述防盗控制模块包括低频驱动芯片和高频驱动芯片，所述低频驱动芯片和所述高频驱动芯片分别通过串行外设接口与所述MCU连接，所述低频驱动芯片的外侧连接低频天线，所述高频驱动芯片的外侧连接高频天线，所述低频驱动芯片用于定位无线钥匙，所述高频驱动芯片用于接收所述无线钥匙发送的控制信号。

6.根据权利要求1所述的电摩整车控制器，其特征在于，所述智能解锁模块包括蓝牙驱动芯片和NFC驱动芯片，所述蓝牙驱动芯片和所述NFC驱动芯片分别通过串行外设接口与所述MCU连接，所述蓝牙驱动芯片用于与数字钥匙进行通信，所述NFC驱动芯片用于与所述数字钥匙进行近场通信。

7.根据权利要求1所述的电摩整车控制器，其特征在于，所述定位通讯模块包括GPS模组和通信模组，所述GPS模组和所述通信模组分别与所述MCU连接，所述GPS模组用于对整车进行定位，所述通信模组用于将定位信息发送至云端，所述通信模组还用于将所述MCU所产生的信息发送至远端设备。

8.根据权利要求1所述的电摩整车控制器，其特征在于，所述电摩整车控制器还包括：电源分配模块，所述电源分配模块用于将所述电池提供的电源进行转换，经过转换后的目标电源的电压低于所述电池的原电压，所述电源分配模块用于向低电压设备供电。

9.根据权利要求1所述的电摩整车控制器，其特征在于，所述电摩整车控制器还包括：分流电阻，所述分流电阻设置在所述电池的供电回路中，所述电池采样芯片的电流引脚与所述分流电阻连接。

10.一种电动摩托，其特征在于，所述电动摩托搭载了如权利要求1～9任一所述的电摩整车控制器。